超負壓病房改造

周游，王麗璇，李財鈞

（廣東省重工建筑設計院技術(shù)咨詢有限公司，廣州，510034）

1 項目及需求

本項目為廣州市某醫(yī)院呼吸道住院樓的負壓病房改造工程。包括首層6間ICU負壓病房和6間普通病房，以及2～5層的普通病房。

項目需求：在不影響ICU病房正常使用的情況下，通過改造，使得首層六間ICU負壓病房的負壓值達到-30 Pa（相對內(nèi)走廊），并且，各ICU病房的負壓值能單獨調(diào)節(jié)。改造完成后，該區(qū)域ICU負壓病房將作為應對高危傳染病的重要場所及廣東省乃至全國的負壓病房示范區(qū)。其他普通病房負壓達到-15 Pa以上，盡量接近-30 Pa，在特殊狀況發(fā)生時作為隔離病房使用。

2 項目難點分析

2.1 難點一：病房-30 Pa如何實現(xiàn)？

本項目承接時間是2015年初，當時正值埃博拉病毒肆虐非洲等地，為更好的應對這類高傳染、高危險的流行病，需要建設一些超出常規(guī)負壓值的病房，當時跟院方溝通確定的負壓值是-30 Pa，我們叫超負壓病房。

當時最新的《傳染病醫(yī)院建筑設計規(guī)范》

（GB 50849-2014，2015年5月1日實行）［1］要求“負壓隔離病房與其相鄰、相通的緩沖間、走廊壓差，應保持不小于5 Pa的負壓差”，對于如果實行負壓只是要求“最小換氣次數(shù)應為12次/h”，并無精確計算指導；即便是目前最新的《醫(yī)院負壓隔離病房環(huán)境控制要求》（GBT 35428-2017，2018年7月1日實施）［2］也是要求“相鄰相通不同污染等級房間的壓差（負壓）不小于5 Pa”。衛(wèi)生部、建設部辦公廳在非典期間下發(fā)的文件［3］［4］及《醫(yī)院隔離技術(shù)規(guī)范》（WS/T 311-2009）［5］也無-30 Pa負壓病房的相關(guān)要求及計算指導。

因此，在既無規(guī)范、文件指導，也無類似項目可供學習參考的情況下，如何實現(xiàn)-30Pa是本項目的第一難點。

2.2 難點二：在不清楚管道、閥門及連接現(xiàn)狀的情況下，如何計算管路阻力、合理選擇風機？

本項目是改造項目，而且是在病房正常使用情況下的非完全改造：管路及末端不允許改動，可改動動力風機及部分閥門。

本項目2010年竣工，在改造時已投入使用近5年，管道、閥門、連接是否老化及老化程度無法驗算，實際施工與原設計圖紙是否完全一致無法驗證。

因此，在管路特性未知的情況下，如何準確計算管路阻力并合理選擇風機參數(shù)是本項目的第二大難點。

3 改造方案

3.1 現(xiàn)狀分析

1）在系統(tǒng)正常運行時，首層ICU房間負壓值為-12 Pa（房間與內(nèi)走道的壓差表顯值），其他普通病房在開啟現(xiàn)有排風系統(tǒng)時，能使房間形成-3～-5 Pa的負壓；

2）各ICU房間均有病人收治，房間及內(nèi)走道均不允許病人及醫(yī)護人員以外的人進入；普通病房有部分空置，可通過調(diào)整實現(xiàn)房間微改造；

3）每層的新、排風系統(tǒng)獨立設置，排風機均安裝在屋面，排風管路未設置消毒設施（按規(guī)范在排風口設置了高效過濾器）；

4）須改造的風機為：EAF-R-4（4臺，分別負責2～5層負壓病房排風）、EAF-R-5（首層負壓病房排風）、EA-206（首層ICU病房及走道排風）；

5）已獲取原設計圖紙。

3.2 改造分析

在不改動現(xiàn)有進、排風管路系統(tǒng)的情況下，為滿足房間負壓值要求，需進行以下兩方面的改造：

1）送風量不變，加大房間排風量：更換排風機，增大排風量及靜壓，同時更換房間的定風量閥，以滿足房間排風量要求；

2）增強房間密封性能：對門窗進行改造，減少門窗縫隙。

3.3 改造計算分析

本次改造分為兩類，一類為普通病房，由原設計-3～-5 Pa改造為-30 Pa；另一類為ICU病房，由-12 Pa改造為-30 Pa。

為滿足房間負壓要求，在送風量不變的情況下，須增大房間排風量，房間及支風管、排風口改造前后的風量計算如表3.1。

表3.1 房間風量計算

各房間風量增大后，須相應增加排風機的風量，風機及主風管改造前后的計算參數(shù)如表3.2。

表3.2 風機計算參數(shù)

由于現(xiàn)有風管系統(tǒng)不改造，因此，在加大風量的同時，要控制風口、支風管及主風管的風速不超規(guī)范要求，相應的規(guī)范值如下表3.3。

表3.3 風速標準

對比表3.1與表3.3可知：通過提高病房排風量可使房間負壓滿足-30 Pa的要求，且風管支管、風口的風速均不超設計標準，但由于改造前的負壓不同及房間氣密性差異，改造后普通病房排風量約為改造前的兩倍，ICU病房排風量只增加約10 %。

對比表3.2與表3.3可知：風量增大后，排風機EAF-R-5（負責首層普通病房）及風機EA-206（負責ICU病房）的主管風速在規(guī)范范圍內(nèi)，而EAF-R-4（負責2-5層普通病房）的主風管風速超出規(guī)范最高值27 %。

為控制主風管風速在規(guī)范值范圍內(nèi)，須適當減少2-5層普通病房的排風量；而風量減少后，要保證房間負壓值達到-30 Pa，則需同時提升房間的氣密性，如減少門窗縫隙、更換氣密性較好的門窗等。

3.4 改造方案

通過改造分析及計算分析，普通病房的改造方案為：

1）保持房間的送風量不變，增加房間排風量（更換房間排風支管的定風量閥），更換屋面排風機，同時控制排風系統(tǒng)的風口、支風管、主風管的風速在合理范圍，調(diào)整后的房間排風量及風機計算參數(shù)見表3.4、表3.5。

表3.4 住院樓負壓房間風量計算（改造方案）

2）對房間門窗進行改造，減少門窗縫隙，增加房間的氣密性，尤其是2-5層的病房，需盡量提高房間氣密性。

ICU病房改造方案：通過增加房間排風量、更換天面排風機，使病房負壓由目前的-12 Pa達到改造后的-30 Pa要求。為滿足各ICU病房壓力可單獨調(diào)節(jié)，須將各ICU病房的排風支管上的定風量閥更換為電動風量調(diào)節(jié)閥，同時，排風機更換為變頻風機。房間排風量及風機參數(shù)表3.4、表3.5。

表3.5 住院樓改造風機計算參數(shù)（改造方案）

4 實施情況

本項目按改造設計進行實施，但由于管路老化，管路阻力超過計算值，最終設備壓力比設計值增加了15～30 %。通過現(xiàn)場調(diào)試，首層6間ICU病房在不開門狀態(tài)下，基本達到-30 Pa的需求。但普通病房由于時間原因未更換氣密性較好的門窗，僅進行了修補，房間氣密性無法達到ICU的標準，通過現(xiàn)場調(diào)試，最終能達到-15 Pa的負壓（能滿足改造后2018年7月1日實施的《醫(yī)院負壓隔離病房環(huán)境控制要求》GBT 35428相關(guān)負壓要求）。因此，僅首層6間ICU病房能實現(xiàn)-30 Pa超負壓。

本項目改造完成仍在調(diào)試階段時，我國爆發(fā)了新冠肺炎，為應對廣州的疫情，改造后的超負壓病房很快投入了使用；目前該醫(yī)院是廣州新冠肺炎的主要收治點，超負壓病房區(qū)也是全國傳染病防治病房示范區(qū)。

5 結(jié)語

本次改造首先提出了超負壓的概念，通過難點和現(xiàn)狀分析、精準的風量和壓力計算，實現(xiàn)了ICU病房-30 Pa的超負壓改造。同時，也發(fā)現(xiàn)對超負壓病房改造項目而言，房間氣密性改造是實現(xiàn)超負壓的關(guān)鍵點和難點。希望本次改造的經(jīng)驗和教訓能給類似工程的設計提供一定的參考。